奧林巴斯偏光的基本配置介紹

時間：2020-03-19作者：蘇州思凱得電子科技有限公司瀏覽：549

設(shè)計用于觀察和拍攝主要由于其光學(xué)各向異性特征而可見的樣品。為了完成這項任務(wù)，顯微鏡必須配備一個偏振器，一個位于樣品前某個光路的偏振器，和一個分析器（一個*二偏振器），放置在物鏡后孔和觀察管之間的光路中或相機(jī)端口。

圖像對比度來自平面偏振光與雙折射（或雙折射）樣本的相互作用，以產(chǎn)生兩個單獨的波分量，每個波分量在相互垂直的平面中被較化。這些組分的速度是不同的，并且隨著通過樣品的傳播方向而變化。離開樣品后，光成分彼此異相，但當(dāng)它們通過分析儀時會重新產(chǎn)生相長干涉和相消干涉。

當(dāng)各向異性樣品聚焦并在圓偏振光顯微鏡載物臺旋轉(zhuǎn)360度時，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置，它將依次顯得明亮和黑暗（消失）。當(dāng)樣品長軸與偏振器軸成45度角時，將達(dá)到較大亮度，當(dāng)兩個軸重合時，將觀察到較大程度的消光。在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)期間，樣品可見度將在亮度和暗度之間振蕩四次，以90度為增量。這是因為當(dāng)偏振光以平行于光軸的振動方向撞擊雙折射樣品時，照射振動將與樣品的主軸重合并且將呈現(xiàn)各向同性（暗或消失）。如果樣品取向改變45度，則入射光線將被樣品分解成普通和非常的成分，然后將其合并在分析儀中以產(chǎn)生干涉圖案。因為僅在偏振光線具有相同的振動方向時發(fā)生干涉，所以當(dāng)試樣主平面與照射允許振動方向之間的角度重疊時，觀察到較大雙折射。分析器振動平面中的重新組合的白光之間的干涉經(jīng)常產(chǎn)生顏色光譜，這是由于白光的相消干涉引起的殘余互補(bǔ)色。

偏振光顯微鏡用于區(qū)分單折射（光學(xué)各向同性）和雙折射（光學(xué)各向異性）介質(zhì)。各向異性物質(zhì)，如單軸或雙軸晶體，取向聚合物或液晶，在偏振光顯微鏡中產(chǎn)生干涉效應(yīng)，導(dǎo)致通過目鏡看到的圖像中的顏色和強(qiáng)度的差異，并在膠片上捕獲，或作為數(shù)字圖像。該技術(shù)可用于雙折射介質(zhì)的取向研究，所述雙折射介質(zhì)在晶格中排列或通過**和合成聚合物和相關(guān)材料中的長鏈分子相互作用取向。在偏振光下研究的是透明單折射介質(zhì)中的應(yīng)力（例如，

圖1所示的顯微鏡配備了所有標(biāo)準(zhǔn)配件，用于檢測偏振光下的雙折射樣品。雖然類似于普通的明場顯微鏡，但偏振光顯微鏡包含了該類儀器所*有的附加組件。這些包括偏振器和分析儀，無應(yīng)變物鏡和聚光器，能夠360度旋轉(zhuǎn)的圓形刻度平臺，以及顯微鏡主體或中間管中的開口，用于全波延遲板，石英楔，Berek補(bǔ)償器或四分之一波長板。圖1所示的單目顯微鏡采用直觀察管設(shè)計，還包含一個帶有擺動Bertrand鏡頭的360度可旋轉(zhuǎn)分析儀，允許對雙折射樣本進(jìn)行錐光和正視檢查。物鏡（4x，10和40x）安裝在配有單獨定心裝置的安裝座中，圓形平臺的直徑為140毫米，帶有夾緊螺釘和可連接的機(jī)械平臺。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。和40x）安裝在配有單獨定心裝置的安裝座中，圓形平臺的直徑為140毫米，帶有夾緊螺釘和可連接的機(jī)械平臺。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。和40x）安裝在配有單獨定心裝置的安裝座中，圓形平臺的直徑為140毫米，帶有夾緊螺釘和可連接的機(jī)械平臺。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。圓形平臺的直徑為140毫米，帶有夾緊螺釘和可連接的機(jī)械平臺。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。圓形平臺的直徑為140毫米，帶有夾緊螺釘和可連接的機(jī)械平臺。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。從光路移除偏振器和分析器（同時其他部件保持在適當(dāng)位置）使得儀器在光學(xué)特性方面等于典型的明場顯微鏡。與其他技術(shù)（如暗場和明場照明，差分干涉對比度，相位對比度，霍夫曼調(diào)制對比度和熒光）相比，偏振光是一種增強(qiáng)對比度的技術(shù)，可提高雙折射材料所獲得的圖像質(zhì)量。

典型的現(xiàn)代偏振（和明場）顯微鏡（圖2）有一個燈箱，它包含一個50至100瓦的高能鎢鹵燈，附在顯微鏡的底座上。向燈提供直流（DC）電壓的變壓器通常直接構(gòu)建在顯微鏡底座中，并由位于底座底部的燈開關(guān)附近的電位計控制（燈電壓控制）。在燈箱和顯微鏡底座之間是一個濾光片盒，它在光學(xué)通路中定位可拆卸的色彩校正，熱量和中性密度濾光片。在顯微鏡底座中還內(nèi)置有聚光透鏡，場光圈孔徑光闌和**表面反射鏡，其將光引導(dǎo)通過位于顯微鏡中心光學(xué)路徑中的聚光器正下方的端口。這些組件控制照明場中光的大小，強(qiáng)度和分布。整個基礎(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計為無振動，為科勒照明提供較佳光源。通常，現(xiàn)代顯微鏡照明系統(tǒng)能夠提供受控光以產(chǎn)生均勻，強(qiáng)烈照明的視野，即使燈僅發(fā)出可見光，紅外線和近紫外線輻射的不均勻光譜。

在一些偏振光顯微鏡中，照明器被平凹的子鏡子取代（圖1）。幾乎任何外部光源都可以指向鏡子，鏡子朝向位于聚光器孔徑下方的偏振器成角度。當(dāng)需要外部單色光源（例如鈉蒸汽燈）時，這種配置是有用的。由于照明強(qiáng)度不受*性鹵鎢燈的限制，因此顯微鏡可以很容易地適應(yīng)高強(qiáng)度光源，以便觀察弱雙折射樣品。




偏振

偏光顯微鏡較初是在十九世紀(jì)引入的，但是不是采用透射偏振材料，而是通過從與入射面成57度角設(shè)置的玻璃板疊層的反射來偏振光。后來，較**的儀器依賴于雙重折射材料（如方解石）的晶體，特別切割并粘合在一起形成棱鏡。進(jìn)入這種晶體的白色非偏振光束被分成兩個在相互垂直的方向上偏振的分量。這些光線中的一個被稱為普通光線，而另一個被稱為非常光線。普通光線在雙折射晶體中被較大程度地折射并以全內(nèi)反射的角度撞擊膠合表面。結(jié)果，該光線從棱鏡反射出來并通過光學(xué)安裝座中的吸收而消除。非常光線穿過棱鏡并作為線性偏振光束出現(xiàn)，直接通過聚光器和樣品（位于顯微鏡載物臺上）。這種偏振裝置的幾個版本（也用作分析儀）可用，這些通常以其設(shè)計者的名字命名。較常見的偏振棱鏡（如圖3所示）以William Nicol命名，William Nicol于1829年**將加拿大香脂中的兩顆冰晶晶石切割并粘合在一起。

圖3中示出了典型尼科爾棱鏡的構(gòu)造。沿著標(biāo)記為abcd的平面切割雙折射（雙折射）材料（通常是方解石）的晶體，然后將兩半粘合在一起以再現(xiàn)原始晶體形狀。一束非偏振白光從左邊進(jìn)入晶體，并被分成兩個在相互垂直的方向上偏振的分量。這些光束中的一個（標(biāo)記為普通光線）被較大程度地折射并以一定角度撞擊膠合邊界，該角度導(dǎo)致其通過較上面的晶面從棱鏡中完全反射。另一束（非常光線）折射到較小程度并穿過棱鏡以作為平面偏振光束射出。

在十九世紀(jì)和二十世紀(jì)初期，人們提出并建造了其他棱鏡結(jié)構(gòu)，但目前在大多數(shù)應(yīng)用中不再用于產(chǎn)生偏振光。尼科爾棱鏡非常昂貴且體積大，并且具有非常有限的孔徑，這限制了它們在高放大率下的使用。相反，現(xiàn)在較常通過在二向色介質(zhì)中吸收具有一組特定振動方向的光來產(chǎn)生偏振光。某些**礦物質(zhì)，如電氣石，具有這種特性，但埃德溫·H·蘭德博士于1932年發(fā)明的合成薄膜很快追趕了所有其他材料，成為生產(chǎn)平面偏振光的可以選擇材料。碘喹硫酸鹽的微小微晶，朝向同一方向，嵌入透明聚合物薄膜中以防止晶體遷移和重新取向。Land開發(fā)的含有偏光膜的片材，以商品名銷售寶麗來?，已成為這些紙張的公認(rèn)術(shù)語。任何能夠從自然（非偏振）白光中選擇平面偏振光的裝置現(xiàn)在被稱為較化或偏振器，這一名稱于1948年由AF Hallimond**引入。如今，偏振器廣泛用于液晶顯示器（LCD），太陽鏡，攝影，顯微鏡以及無數(shù)的科學(xué)和醫(yī)學(xué)用途。

離開顯微鏡基座中的端口的光首先通過中性線性寶麗來HN型偏振器，以產(chǎn)生具有限制在單個平面的振動矢量的平面偏振光。通過拉伸一片聚乙烯醇以使長鏈聚合物分子排列來制備H-薄膜，所述長鏈聚合物分子隨后用碘浸漬。這些薄膜是比方解石棱鏡較低效的偏振裝置，但不限制數(shù)值孔徑。通常，一對交叉偏振H膜透射入射光的0.01％至40％，這取決于膜厚度。

在大多數(shù)顯微鏡上，偏振器位于光端口或直接位于聚光鏡下方的過濾器支架中。圖2中所示的顯微鏡具有旋轉(zhuǎn)偏振器組件，其緊密地配合到基座中的光端口上。偏振器可以旋轉(zhuǎn)360度角并通過小的滾花鎖定螺釘鎖定在單個位置，但是通常按照慣例定向在東西方向上。其他顯微鏡通常具有通過安裝件附接到子臺聚光鏡組件殼體的偏振器，該安裝件可以允許或不允許偏振器的旋轉(zhuǎn)。一些偏振器通過棘爪固定到位，該棘爪允許以45度的固定增量旋轉(zhuǎn)。偏振器應(yīng)該可以通過樞軸或類似設(shè)備從光路中移除，

被樣品衍射，折射和透射的光會聚在物鏡的后焦平面，然后被引導(dǎo)到中間管（圖4中所示），該中間管容納另一個偏振器，通常稱為“分析器”。該分析儀是另一種HN型中性線性偏振片偏振濾光片，其定位方向是光振動方向相對于聚光器下方的偏振器成90度角。按照慣例，偏振器的振動方向設(shè)置為東西（縮寫為EW位置），如雙折射交互式Java教程中所示。相同的慣例規(guī)定，分析儀的方向是振動方向為南北（縮寫為NS）方向，與偏振器的振動方向成90度角。

分析儀位于樣品之后，或者位于物鏡上方的槽中，或者位于物鏡轉(zhuǎn)換器和觀察管之間的中間管中。較舊的偏振光顯微鏡可能有一個分析儀安裝在目鏡中，靠近眼睛鏡片或中間圖像平面之前的某個位置（圖1）。將偏振器放置在共軛圖像平面中是不明智的，因為表面上的劃痕，瑕疵，污垢和碎屑可以與樣本一起成像。簡單的偏振光顯微鏡通常具有固定的分析儀，但是較復(fù)雜的儀器可以具有使分析儀圍繞光軸旋轉(zhuǎn)360度并且利用滑塊機(jī)構(gòu)將其從光路移除的能力。

在使用偏光顯微鏡之前，操作員應(yīng)從臺上取下任何雙折射樣品并檢查以確保偏光鏡固定在標(biāo)準(zhǔn)位置（通常用點擊停止指示），并且在設(shè)置分析儀時光強(qiáng)度較小在刻度上達(dá)到零標(biāo)記。正確配置時，當(dāng)偏振器振動平面朝東西方向定向時，分析儀的振動方向為南北（此方向現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化）。如果偏振器和分析器都能夠旋轉(zhuǎn)，則它們可以交叉（當(dāng)減去樣品時光強(qiáng)度較?。?，即使它們允許的振動方向也不分別是東西和南北。通過將偏振器移動到其零度點擊停止（或旋轉(zhuǎn)角度），然后將分析器重新設(shè)置到該參考點，可以糾正這種情況。當(dāng)延遲和/或補(bǔ)償板插入光路用于測量目的時，偏振器和分析器必須具有在適當(dāng)方向上取向的振動平面。

在沒有配備偏振器和分析儀位置的刻度標(biāo)記的舊顯微鏡中，可以使用已知雙折射樣品的特性來調(diào)節(jié)偏振器和分析儀的方向。重結(jié)晶的脲對于此目的是優(yōu)異的，因為該化學(xué)物質(zhì)形成長的樹枝狀微晶，其允許振動方向平行且垂直于長晶軸。少量（約5毫克）純化的化學(xué)品可以夾在顯微鏡載玻片和蓋玻片之間，然后用本生燈或熱板小心加熱，直到晶體熔化。一旦液化，可將蓋玻片壓在載玻片上以使尿素夾層的厚度較小化，然后使其冷卻。重結(jié)晶后，將載玻片放置在偏振光顯微鏡載物臺上，并使用目鏡掩模版中的十字準(zhǔn)線作為參考，將晶體的長軸定向為東西向。然后將偏振器和分析器成對旋轉(zhuǎn)，直到晶體和背景都同樣暗。




偏光顯微鏡用電容器

偏光顯微鏡中的基本底部電容器結(jié)構(gòu)與明場顯微鏡中使用的普通電容器沒有區(qū)別。在所有形式的顯微鏡中，聚光器光學(xué)校正的程度應(yīng)與物鏡的一致。典型的實驗室偏光顯微鏡具有消色差，無應(yīng)變聚光器，數(shù)值孔徑范圍在0.90和1.35之間，還有一個擺動式鏡頭元件，可在非常低（2x到4x）的放大倍率下提供均勻照明（如圖5所示）。擺動鏡頭的移除改變了聚光器的焦距，使得能夠照射較大的樣本區(qū)域并且允許由低放大率物鏡提供的較大視場被均勻地照射。

當(dāng)要研究干涉圖案時，可以快速地將擺動鏡頭帶入光學(xué)路徑并選擇用于錐光觀察的高數(shù)值孔徑物鏡。重要的是，聚光器的數(shù)值孔徑足夠高以提供用于觀看錐光圖像的足夠照明。在使用高倍率物鏡時未能插入**部聚光透鏡將導(dǎo)致較差的照明條件，并可能導(dǎo)致顯微照片或具有不均勻背景的數(shù)字圖像。此外，由于在沒有**部透鏡的情況下減小了照明錐和聚光器數(shù)值孔徑，因此顯微鏡的分辨率將受到損害，導(dǎo)致精細(xì)樣品細(xì)節(jié)的損失。

聚光器孔徑光闌控制通過顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的照明錐體的角度。減小該虹膜光圈的開口尺寸會減小錐角并增加通過目鏡觀察到的圖像的對比度。然而，應(yīng)該注意的是，聚光器孔徑光闌不是用于調(diào)節(jié)照明強(qiáng)度的機(jī)構(gòu)，其應(yīng)該由提供給燈的電壓控制。一些偏振光顯微鏡配備有固定聚光器（無擺動鏡頭），其設(shè)計用于在錐光和正視照明的要求之間提供折衷。




旋轉(zhuǎn)圓形平臺

早期偏振光顯微鏡利用固定級，偏振器和分析器機(jī)械連接以圍繞光軸同步旋轉(zhuǎn)。雖然按照今天的標(biāo)準(zhǔn)，這種配置很麻煩，但它的優(yōu)點是不需要臺軸和顯微鏡光軸之間的重合?，F(xiàn)代偏振光顯微鏡通常配備專門設(shè)計的360度可旋轉(zhuǎn)圓形平臺，類似于圖6所示的平臺，這使得在偏振光下進(jìn)行定向研究的任務(wù)變得容易。圖6中所示的圓形平臺具有分成1度增量的測角儀，并且具有相隔90度放置的兩個游標(biāo)（未示出），其中點擊（棘爪或棘爪）止動件以45度的步長定位。精密滾珠軸承運動的使用確保了對游標(biāo)的較其精細(xì)的控制，這使得顯微鏡師能夠以接近0.1度的精度讀取旋轉(zhuǎn)角度。夾具用于固定平臺，因此樣品可以相對于偏振器和分析器以固定的角度定位。

偏光顯微鏡上圓形平臺對準(zhǔn)的較關(guān)鍵方面是確保平臺在視場和顯微鏡的光軸內(nèi)居中。這是通過位于圖6中所示的平臺**的兩個定心旋鈕來實現(xiàn)的。對準(zhǔn)過程的第一步是使顯微鏡物鏡相對于聚光器，視場和光軸的中心。顯微鏡。大多數(shù)研究級偏光顯微鏡的物鏡轉(zhuǎn)盤中的一對小固定螺絲允許通過內(nèi)六角扳手對各個物鏡進(jìn)行定心。根據(jù)制造商的建議，每個物鏡應(yīng)獨立于光軸，同時在圓形平臺上觀察樣品。一些顯微鏡提供個人客觀的中心，而其他中心系統(tǒng)作為一個單元在鼻梁架上運行。在物鏡居中后，載物臺應(yīng)該在視場中居中，這將與顯微鏡的光軸重合。當(dāng)載物臺正確居中時，放置在十字準(zhǔn)線十字線中心的特定樣品細(xì)節(jié)在載物臺完全旋轉(zhuǎn)360度后不應(yīng)偏離顯微鏡光軸**過0.01毫米。通常，顯微鏡被設(shè)計成允許調(diào)整階段或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。在物鏡居中后，載物臺應(yīng)該在視場中居中，這將與顯微鏡的光軸重合。當(dāng)載物臺正確居中時，放置在十字準(zhǔn)線十字線中心的特定樣品細(xì)節(jié)在載物臺完全旋轉(zhuǎn)360度后不應(yīng)偏離顯微鏡光軸**過0.01毫米。通常，顯微鏡被設(shè)計成允許調(diào)整階段或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。在物鏡居中后，載物臺應(yīng)該在視場中居中，這將與顯微鏡的光軸重合。當(dāng)載物臺正確居中時，放置在十字準(zhǔn)線十字線中心的特定樣品細(xì)節(jié)在載物臺完全旋轉(zhuǎn)360度后不應(yīng)偏離顯微鏡光軸**過0.01毫米。通常，顯微鏡被設(shè)計成允許調(diào)整階段或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。當(dāng)載物臺正確居中時，放置在十字準(zhǔn)線十字線中心的特定樣品細(xì)節(jié)在載物臺完全旋轉(zhuǎn)360度后不應(yīng)偏離顯微鏡光軸**過0.01毫米。通常，顯微鏡被設(shè)計成允許調(diào)整階段或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。當(dāng)載物臺正確居中時，放置在十字準(zhǔn)線十字線中心的特定樣品細(xì)節(jié)在載物臺完全旋轉(zhuǎn)360度后不應(yīng)偏離顯微鏡光軸**過0.01毫米。通常，顯微鏡被設(shè)計成允許調(diào)整階段或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。顯微鏡的設(shè)計允許調(diào)整平臺或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。顯微鏡的設(shè)計允許調(diào)整平臺或物鏡以與光軸重合，但不能同時調(diào)整兩者。一些設(shè)計的物鏡在物鏡轉(zhuǎn)換器中處于固定位置，具有可調(diào)節(jié)的圓形平臺，而其他設(shè)計則將平臺鎖定到位并允許物鏡的對中。

當(dāng)用偏光顯微鏡檢查雙折射樣品時，旋轉(zhuǎn)圓形臺的中心誤差會導(dǎo)致加重。如果載物臺旋轉(zhuǎn)的中心與場視圖的中心不一致，則在旋轉(zhuǎn)載物臺時，被檢查的特征可能會消失。隨著物鏡放大率的增加（導(dǎo)致視野小得多），視場中心與旋轉(zhuǎn)軸之間的差異變大。在較高放大倍率（60x和100x）下，即使是微小的誤差也會導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)平臺時樣品放置的巨大差異。

圖6左側(cè)所示的圓形顯微鏡載物臺包含一對彈簧夾，用于在顯微鏡觀察期間固定試樣。用于圓形平臺的可選機(jī)械平臺如圖6右側(cè)所示。該平臺是一種低剖面模型，其橫向移動運動約為25×25毫米，帶有刻度游標(biāo)，可記錄特定位置在標(biāo)本上。機(jī)械平臺固定在圓形平臺上的預(yù)鉆孔中，樣品由兩個齒輪齒條組平移，由x和y平移旋鈕控制。使用機(jī)械平臺可以精確定位樣品，但**的平移旋鈕通常會干擾物鏡的自由旋轉(zhuǎn)，甚至可能與它們發(fā)生碰撞。

過去，一些制造商為圓偏光顯微鏡平臺提供了通用附件。該附件允許將礦物薄部分固定在兩個玻璃半球之間并圍繞若干軸旋轉(zhuǎn)，以精確地定向光路中的所選顆粒。通用階段用于觀察選定的光學(xué)，晶體學(xué)和紋理特征，這些特征產(chǎn)生半結(jié)晶樣品結(jié)構(gòu)的線索。另一個有時用于測量雙折射和折射率的階段是主軸載物臺適配器，也直接安裝在圓形載物臺上。樣品顆粒固定在主軸**上，主軸**定位在基板上，該基板允許主軸圍繞水平軸線樞轉(zhuǎn)，同時將顆粒浸入玻璃窗和蓋玻片之間的油中。雖然目前很難獲得這些階段，但它們對定量偏振光顯微鏡研究證明是無價的。




偏光顯微鏡的物鏡

偏振光物鏡的光學(xué)校正可以是消色差的，平面消色差的，或計劃螢石。應(yīng)避免使用較舊的固定管長顯微鏡的復(fù)消色差物鏡，因為很難從眾多鏡頭元件和緊密安裝中去除所有殘余應(yīng)力和應(yīng)變。然而，較近，無限遠(yuǎn)校正顯微鏡的客觀設(shè)計的進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了高質(zhì)量的無應(yīng)變復(fù)消色差物鏡，其可用于差分干涉對比或檢查具有交叉偏振照明的雙折射樣品。20x和40x偏振光物鏡的平均數(shù)值孔徑通常比普通顯微鏡高10％到25％，因為觀察錐形干涉圖案需要高數(shù)值孔徑。設(shè)計用于偏振光顯微鏡的物鏡必須是無應(yīng)力和無應(yīng)變的。大多數(shù)制造商徹底測試設(shè)計用于偏光顯微鏡的物鏡，**擇那些通過嚴(yán)格測試的物鏡。

顯微鏡物鏡中不需要的雙折射主要通過兩種機(jī)制產(chǎn)生。**種是“自然”雙折射，它是用于制造鏡片的玻璃，晶體和其他材料固有的各向異性特征的人造物。為了避免這個問題，制造商選擇無應(yīng)變光學(xué)玻璃或各向同性晶體來構(gòu)造透鏡元件。*二種類型是“應(yīng)變”雙折射，當(dāng)多個透鏡粘合在一起并安裝在緊密貼合的框架附近時，會發(fā)生雙折射。由于掉落或粗糙處理導(dǎo)致物鏡損壞，也可能發(fā)生應(yīng)變雙折射。

通過壓力測試的那些物鏡標(biāo)記為P或POL，通常標(biāo)有紅色刻字。一些制造商還使用扁平黑色或深灰色桶（帶或不帶紅色字母）來快速識別無應(yīng)變偏振光物鏡（如圖7所示）。當(dāng)物鏡和聚光器都是應(yīng)力和無應(yīng)變時，顯微鏡視場背景在通過目鏡觀察時看起來是深黑色，在交叉偏振器之間沒有樣品。這些光學(xué)元件中的任何應(yīng)力都可以產(chǎn)生明顯程度的各向異性特性，稱為內(nèi)部雙折射。這導(dǎo)致顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)本身對樣品干涉效應(yīng)的貢獻(xiàn)，并且通常使得圖像的解釋非常困難。光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)力和/或應(yīng)變的證據(jù)可以通過藍(lán)色的存在獲得，

圖7顯示了一對專門用于偏振光顯微鏡的典型物鏡。物鏡鏡筒涂成扁平的黑色，并用紅色字體裝飾，以指示物鏡的特定功能，并*它們對偏振光的無應(yīng)變條件。物鏡的剖視圖顯示了內(nèi)部透鏡元件，其針對色差和球面像差進(jìn)行了校正。左邊的物鏡是一個低功率4倍物鏡，用于在較低放大倍率下觀察雙折射樣品。前透鏡元件比右側(cè)的40x物鏡大，因為對于增加的視野的照明要求由較低功率物鏡享受。偏振光物鏡的放大倍率范圍從大約2倍到100倍，較常見的是4倍，10倍，20倍和40倍，




延遲和附件板

幾乎所有的偏光顯微鏡都在機(jī)頭管的上方和偏振器和分析儀之間配備了一個槽。該槽的目的是相對于偏振器和分析器振動方向以特定方向容納附件或延遲板。較初，從目鏡觀察，該槽的長軸朝向東北 - 西南方向，但是較近的顯微鏡將方向改為東南 - 西北。在較舊的顯微鏡中，槽尺寸為10×3毫米，但尺寸現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化（DIN規(guī)格）至20×6毫米。當(dāng)附件/延遲板未插入體管時，通常安裝蓋子以防止灰塵通過狹槽進(jìn)入顯微鏡。

延遲板由光學(xué)各向異性石英，云母或石膏礦物組成，其被研磨至精確的厚度并安裝在具有平坦（平面）面的兩個窗口之間。當(dāng)在交叉偏振器之間的顯微鏡中對角插入時，這些板產(chǎn)生相互垂直的平面偏振光波的特定光程長度差（OPD）。三種較常見的延遲板產(chǎn)生整個波長（范圍在530和570納米之間），四分之一波長（137-150納米）或通過利用覆蓋a的楔形設(shè)計獲得的可變路徑長度的光程長度差異。廣譜波長（高達(dá)六階或約3000納米）。

石英楔是補(bǔ)償器的較簡單的例子，其用于通過插入光軸的程度或以某種其他方式改變光程長度差以匹配試樣的光程長度差。甲全波板通常被稱為一個靈敏色或一階紅色板，因為它產(chǎn)生具有類似于米歇爾-列維圖表中看到的一階紅色色調(diào)的干涉色。較舊的補(bǔ)償器是通過將石膏切割成適當(dāng)?shù)暮穸纫垣@得一階紅色而制成的，并且可以標(biāo)記為石膏板，Gips，Gyps，一個λ或Δ= 530nm在框架外殼上。如果板起源于德國，它可能會被標(biāo)記腐我。四分之一波片（有時稱為云母板）通常由夾在兩個玻璃窗之間的石英或白云母晶體制成，就像一階板一樣。根據(jù)制造商的不同，四分之一波片可以標(biāo)記為Mica，Glimmer，1 /4λ或Δ= 147nm。一階紅色和四分之一波長板通常安裝在長矩形框架中，該框架使板通過補(bǔ)償器槽滑入光學(xué)路徑。晚期模型顯微鏡將這些板組合成一個具有三個開口的框架：一個用于一階紅板，一個用于四分之一波片，一個沒有板的中心開口用于沒有補(bǔ)償器的平面偏振光。此外，這些板框架在每個端部具有大于槽尺寸的旋鈕，以確保板不會掉落，借入或被盜。

使用補(bǔ)償板時的主要考慮因素是確定緩慢允許的振動矢量的方向。按照慣例，此方向?qū)⑽挥趫D像中的東北 - 西南方向，并將標(biāo)記為慢，z'或γ，但也有可能在框架上根本不會標(biāo)記慢軸。確定延遲或補(bǔ)償板的慢振動軸的便利方法是使用該板觀察雙折射晶體（例如尿素），其中晶體的長軸平行于板的東北 - 西南方向。如果在插入延遲板時（當(dāng)顏色向上移動Michel-Levy標(biāo)度時）存在光程差的增加，則板的慢振動方向也平行于長軸行進(jìn)?；蛘撸绻饴分g存在差異（減法），則延遲板的慢軸垂直于框架的長軸。


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